????硅(Si)是地殼中第二豐富的元素，有利于植物生長、防御，且與陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)緊密關(guān)聯(lián)，植物對(duì)Si的吸收、利用影響著Si的生物地球化學(xué)循環(huán)及其與碳循環(huán)的耦合關(guān)系。然而大氣氮沉降對(duì)亞熱帶森林植物硅循環(huán)的影響機(jī)理尚不清楚。探究氮沉降影響下植物-土壤系統(tǒng)中硅的動(dòng)態(tài)及其影響因素對(duì)揭示森林生態(tài)系統(tǒng)硅生物地球化學(xué)和有機(jī)碳循環(huán)過程對(duì)全球變化的響應(yīng)途徑和機(jī)制具有重要意義。
????中國科學(xué)院華南植物園生態(tài)中心博士研究生余恒等人依托生態(tài)中心建立的“林冠、林下氮添加模擬大氣氮沉降”野外控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，研究了林冠和林下氮添加處理下硅在植物-土壤系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)及其驅(qū)動(dòng)因子，發(fā)現(xiàn)：1)高氮添加顯著提高森林土壤植物有效硅和有機(jī)質(zhì)結(jié)合態(tài)硅含量，但顯著降低土壤無定形硅含量 （圖1）；2)氮添加（尤其是高氮添加）顯著降低了森林土壤pH，但顯著提高了植物根系有機(jī)酸的分泌速率及植物葉片植硅體含量；3)土壤植物有效硅和有機(jī)質(zhì)結(jié)合態(tài)硅含量顯著正相關(guān)，根系有機(jī)酸、土壤pH和植物有效硅是影響葉片植硅體含量的主導(dǎo)因子 （圖2）。該研究證實(shí)，氮添加促進(jìn)了南亞熱帶森林土壤硅的有效性及其在植物葉片中的累積。由于硅和碳間的強(qiáng)烈耦合，氮沉降影響下，硅生物地球化學(xué)循環(huán)的變化勢(shì)必影響森林生態(tài)系統(tǒng)有機(jī)碳的動(dòng)態(tài)變化及其響應(yīng)機(jī)制。
????相關(guān)研究成果于近期在線發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊Plant and Soil（《植物與土壤》）上。中國科學(xué)院華南植物園博士生余恒和已畢業(yè)碩士生覃張芬為論文共同第一作者，曠遠(yuǎn)文研究員為通訊作者。該研究得到廣東省重點(diǎn)領(lǐng)域研發(fā)項(xiàng)目、廣東省基礎(chǔ)和應(yīng)用旗艦項(xiàng)目和廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目聯(lián)合資助。論文鏈接：https://doi.org/10.1007/s11104-024-06872-8
圖1. 林冠和林下氮添加對(duì)亞熱帶森林4種形態(tài)土壤硅的影響
圖2. 亞熱帶森林植物葉片植硅體的主要影響因素
附件下載：